Как сделать нестандартный источник питания с минимальными затратами в полевых условиях

Несколько слов о предыстории текста. При проектировании системы было заложено напряжение питания +3.3 В, прежде всего для контроллера. В процессе отладки оказалось, что модем, который управлялся контроллером, не желал работать при таком напряжении. Поскольку уже всё было собрано, то пришлось применить такое решение, как описано. Возможно, кому-то оно окажется полезным в полевых условиях.

AC_DC_1Каждому инженеру от электроники время от времени требуется позарез источник питания с нестандартным выходным напряжением.
В моём случае при разработке устройства на микроконтроллере я обнаружил, что напряжения питания 3.3 В явно мало, а напряжение питания 5 В слишком велико. И ни одного стандартного блока питания на 3.6 В в продаже (не лабораторного). Хотя, честно говоря и 3.6 В — это тоже было многовато.

А в цену стоимость разработки нового адаптера не была включена.

Значит, такой адаптер должен быть по-возможности настолько дешёвым, насколько это возможно.

Имеется такая торговая марка, как «Mean Well». Адаптеры под этой маркой надёжны, конурентны, а их цена низка, как никакая другая на рынке. Если попытаться понять, как они сделаны, то можно обнаружить, что они содержат т.н. shunt-regulator в качестве источника опорного напряжения.

AC_DC_2Все последующие операции даны для модели ES18E05-P1J. Полагаю, что для других моделей операции должны быть аналогичны.

Прежде всего нужно открыть корпус. Он не имеет крепёжных винтов, держится на клее. Просто нужно взять острый нож и аккуратно отделить одну половинку корпуса от другой. И потом придётся ещё отпаять концы от вилки 220 В.
Вблизи выходного кабеля имеются два компонента: C302 и R203 (см. первое фото). Необходимо временно отпаять конденсатор, чтобы получить доступ к R203. Последний должен быть удалён, а на его место установлен переменный резистор номиналом 1 кОм (лучше многооборотный). После этого можно вернуть на место C302. Результат показан на следующем фото. При желании, можно заменить переменный резистор на постоянный после выставления нужного напряжения. Это даёт более стабильное напряжение на выходе. (см. второе фото).
Теперь остаётся включить адаптер и с помощью отвёртки выставить напряжение, которое требуется.

AC_DC_3Далее нужно восстановить все соединения и собрать корпус, закрепив половинки несколькими каплями клея. И не забыть пометить адаптер, на какое он напряжение (см. последнее фото).
  • +2
  • 18 июля 2013, 16:14
  • ybosco

Комментарии (5)

RSS свернуть / развернуть
Если бы всегда все так просто было…
0
Это было непросто, поскольку схемы не было. Пришлось изучать детали буквально под микроскопом, что там стоит. Ну, и некоторое знание предмета помогло.
0
Ну уж стандартная цепь ОС на TL431 (как я понимаю, shunt regulator — это именно он?) находится и подкручивается в нужную сторону вообще с полпинка.
Проблемы возникают, когда это не работает. Скажем, я перестраивал китайский блок с 9В на 7.5В, при этом контроллеру перестало хватать напряжения питания и адаптер ушел в защиту. Здесь уже пришлось немного подумать, в чем дело и как проблему решить.
Ну и вместо подстройки резисторы можно было просто пересчитать, в сторону уменьшения одного из них и впаять параллельно ему шунт нужного номинала.
+2
Если модем сотовый (GSM etc.), то 3,6 В для него — практически нижний предел. Они все рассчитываются на питание от литий-ионной батареи. Полностью заряженная батарея — 4,2 В, разряженная — 3,3...3,6. То есть 4 В номинальных в самый раз.
А контроллер лучше питать отдельно.
+2
Лучше бы Вы конечно описали, что это за резистор, как он действует на выходное напряжение, что такое shunt-regulator.

Новичок, на которого, как я понимаю, расчитана эта статья по такому туториалу вряд ли сможет сделать всё правильно, уж больно он (туториал) завязан на конкретную модель ИБП, шаг влево — уже все укомпоновано по-другому. А если начнет разбираться, тестировать, есть немалая возможность по неосторожности сжечь и зарядку, и контроллер, и модем, а можно и вообще взяться за «горячую» часть ИБП с известными последствиями.

А человек, понимающий, что такое shunt-regulator, зачем нужен этот резистор, короче, понимающий принцип работы импульсного блока питания и так понимает, как можно регулировать его выходное напряжение.

Сам в ближайшее время планировал переделывать блок питания под имитацию полуразряженного Li-ion с добавлением амперметра (тестер потребления устроством тока текущее/среднее), но раз у Вас уже есть статья, может, добавить в неё немного теории про ИБП, хотя бы необходимой для конкретно этой переделки.
+4
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.